德睿智藥創始人牛張明：從大海撈針到按圖索驥，AI加速新藥研發

從2021年創立至今，德睿智藥已完成3輪累計約5,000萬美元的融資，並獲得了「2023福布斯亞洲值得關注的100家企業」（Forbes Asia 100 To Watch 2023）等榮譽，牛張明也入選了「2023福布斯中國·青年海歸菁英100人評選」。

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成本和時間大幅減少

在新藥研發領域有一個「雙十定律」，即成功研發一款新藥至少需要耗時十年、投資十億美金。「長周期、高成本、高風險」一直制約著行業的發展，但AI技術有望助力打破這一局面。

在AI的幫助下，德睿智藥的MDR-001項目在啟動後的8個多月內完成了PCC（臨床前候選化合物）確認，並在19個月內獲得了美國FDA針對二型糖尿病及肥胖症的新藥臨床批件。另外，其僅用了2年多時間便在中國完成II期臨床首劑量組給藥，而傳統方法可能需要五到六年。從藥物發現到完成II期臨床，德睿智藥的項目進展速度遠快於使用傳統技術手段的部分藥企，且藥物質量也有了極大提升。

牛張明認為，德睿智藥的階段性成績源於公司頂尖新藥研發專家團隊與Molecule Pro為主的AI平台產生了良好化學反應、新藥團隊對AI團隊的耐心指導/反饋及AI平台過去近6年的持續創新與疊代。「從臨床前階段到臨床階段，我們實現了彎道超車，AI平台可能幫助我們節省了50%或者以上的臨床前研發成本和及時間。」他表示。

大多數AI製藥企業的願景是將專家經驗匯總在機器學習模型中，通過計算機科學工程化的方式逐步系統性提高新藥研發的效率和成功率。因為每一位成功的藥物科學家往往需要數十年時間培養和成長。

在傳統的藥物研發流程中，資深科學家會憑自己的靈感或理性邏輯設計出數百乃至數千個化合物，然後進行濕實驗（Wet Lab）驗證和試錯。這些化合物每一個都成本高昂，而且合成驗證的過程需要花費大量時間和金錢。相比之下，通過計算機算法模擬計算後做出預測結果排序，把AI認為最優的結果排在頭部，並參考AI計算出的順序進行濕實驗驗證，可以大幅節省試錯成本。

「AI起到的作用之一就像是搜尋引擎的算法排序。」牛張明解釋道，「另外，它也可以對蛋白質構象和小分子的關鍵成藥性質進行預測，這也是我們團隊的技術特色之一。」

近年來，數據、算力、算法的不斷增長使得全球的人工智慧應用取得了突破性進展，將AI用於生物醫藥領域的案例也屢見不鮮。其中，DeepMind打造的AlphaFold 2能夠利用過往的大量基因組數據精準預測蛋白質結構，被業內評價為「用AI預測蛋白質結構的真正突破」，而類似的機器學習、深度學習方法也可以用於藥物研發，如預測藥物的成藥性性質（有效性，安全性）。

談到Molecule Pro平台如何輔助MDR-001的研發，牛張明稱，該AI平台能夠對靶點和藥物進行更深入的分析和研究，以了解這些柔性蛋白質（難成藥靶點）跟潛在的藥物有哪些更優的結合方式、能產生什麼樣的生物學機理，從而對藥物進行更好地設計。

「在MDR-001的研發中，我們發現之前的部分GLP-1類小分子藥物有一些臨床前或臨床上的挑戰，比如會引發胃腸道副作用和心率增加。」牛張明解釋道，「很多時候，這些問題發生的原因是靶點蛋白跟藥物結合的方式不同，導致胺基酸結合的點位不同，而Molecule Pro平台可以在更好地理解了靶點和藥物關係之後，再重新設計更優的藥物。我們會基於Molecule Pro平台優先選出最有可能取得成功的虛擬化合物，從最好的順序（Ranking）開始進行濕實驗驗證。」

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AI平台的延展性

11月，德睿智藥宣布新提名了兩個PCC分子，並開展了IND-Enabling研究。其中，MRANK-106項目是一項潛在的「First-in-Class」（首創新藥）抗腫瘤藥物項目，針對DNA損傷修復檢查點及與其有協同作用的胰腺癌、食管癌、血液病等高表達靶點進行設計。臨床前結果提示，該項目對尚未有有效治療手段的胰腺癌、食管癌、T細胞淋巴瘤、三陰乳腺癌等癌症單藥療效顯著，且聯用協同更優。目前，該項目已正式進入IND-Enabling研究階段。

牛張明表示，「難成藥的靶點對傳統製藥解決方案是個難題，因為這些蛋白結構比較柔性，很難用傳統方式去知道它的結構，但我們的AI平台工具可以用計算模擬的方式輔助資深新藥研發團隊，讓他們更快地把這些藥物做出來。在靶點的選擇上，我們也有獨特的來自AI平台的篩選和推薦。」

德睿智藥的公開管線項目

這也是AI平台在製藥領域有巨大的未來潛力的原因。目前，德睿智藥深耕的三個領域分別是腫瘤、代謝、抗衰老，而其抗衰老創新療法研發項目也已經獲得了Dynamic Resilience計劃的資金支持，該計劃由生命健康領域投資基金Wellcome Leap和新加坡主權基金共同發起，致力於推動新一代抗衰老創新療法與藥物的研發與商業化落地。

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持續學習的跨學科團隊

儘管德睿智藥團隊已經在全球頂級科學期刊Nature、Cell系列期刊，以及ICML等世界計算機頂級會議上發表了數十篇論文，但牛張明深知，把好技術轉化成好產品更加重要。他指出，自己試圖打造一種激勵創新的企業文化，鼓勵團隊將原研和創新真正做到與眾不同，並將創新性技術落地到新藥研發流程中。

AI製藥屬於多學科交叉領域，而德睿智藥的團隊中不乏計算機、人工智慧、藥物化學、生物學等領域的世界頂級專家。如何讓不同領域的專家能夠理解做藥的過程，並讓藥物化學和生物學專家把自己的行業經驗變成一個電腦程式，這裡面的每一個環節都充滿著挑戰，也是一家初創公司必須面對和解決的問題。

剛創業時，德睿智藥只有3名員工，為了儘快完成一些上市藥企的測試，牛張明和團隊會在元旦和新年等節假日期間加班加點工作，很多時候都直接睡辦公室。「在保持專注的同時，團隊需要不斷探索、快速試錯、互相碰撞。在熱愛和持之以恆的精神下，才有機會找到一條切實可行的路。」牛張明說。

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永遠都有使命感

牛張明擁有計算機和生物製藥雙碩士學位，並從2022年開始攻讀英國帝國理工大學臨床藥物學的博士學位，以不斷拓展自己的知識邊界，而在他創業前，計算機與生物醫藥產業結合的工業界需求便已出現。

2010年，還在瑞典卡羅琳醫學院（Karolinska Institute）攻讀研究生的牛張明經歷了一輪行業風口，新一代基因測序的技術進步讓當時的科學家們認為，攻克許多極具挑戰的疾病指日可待。當時在MIT與哈佛合辦的生物醫藥和基因組學研究中心（Broad Institute of MIT and Harvard）工作的導師告訴牛張明，早在2000年左右，基因測序技術的重大突破開始讓科學家們興奮地展望精準醫學（Precision Medicine）的落地和應用，但由於技術的限制，人類在精準醫學和癌症治療方面的水平有待提高。

那麼，自己能不能在AI技術的輔助下抓住這次機會，完成前輩科學家始終沒有實現的心愿？2017年一位親人患上癌症，牛張明再度想起了當時和導師的談話，而他也被強烈的使命感所驅動，投身到了生物醫藥產業之中。

2018年，牛張明加入了自己職業生涯中的第一家AI醫療創業公司，而該英國公司之後在德國主板上市。這段經歷中，牛張明以公司董事/CTO的身份主導了企業的AI醫療產品制定和研發，積累了寶貴的實戰經驗。2020年底，牛張明通過與原公司董事會溝通，在與其完成了AI製藥平台的IP購買、受讓後，回到中國創立了德睿智藥。

談到回國創業的原因，牛張明表示：「在中國，新藥研發領域已經出現了許多非常成功的CRO企業，所以在國內同樣做一個臨床前實驗，成本可能只有歐美公司的一半左右，同時國內也有很多AI和機器學習領域的人才，而我們的AI製藥平台能夠填補中國新興市場的部分需求。」

雖然製藥需要的是科學和理性，但人文情懷一直貫穿著牛張明的人生選擇和創業過程。

「我的啟蒙書籍是《蘇菲的世界》。」牛張明娓娓道來，「這本書讓我從小就學會思考，作為一個人類在世界上的意義是什麼，自己的使命是什麼。工作之餘，我曾經用了很多時間探索世界，比如在瑞典踢過半職業足球聯賽，到過世界上60多個國家旅行，但在創業之前沒有從過往工作中獲得如此強烈的使命感。直到出現親人罹患腫瘤這件事，我才明確了自己投身於新藥研發的使命，從而也改變了之前在國外學習生活十餘年的生活軌道。」

未來，牛張明希望能讓德睿智藥成為一家全球化的大型生物製藥科技公司，通過把AI技術在製藥業進一步工業化落地，研發出有更多具有社會意義和價值的新藥，造福更多的人。

「德睿智藥這個名字也是在說『以德為本，睿智創新』，尤其在做藥這個領域，做事的初心、品德非常重要。」牛張明表示，「讓人們更加健康地生活，是德睿智藥最大的願景。」

文章由「2023福布斯中國青年海歸菁英評選」組委會撰寫

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